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开源虚拟机Bochs安装以及踩坑

开源虚拟机Bochs安装以及踩坑

作者: Veeupup | 来源:发表于2020-02-11 16:44 被阅读0次

    因为想要写一个简单的操作系统,所以需要安装虚拟机来模拟出硬件,VMware不适合这个场景,因为会使用硬件级别的虚拟化,而bochs这个开源虚拟机,是用软件虚拟了所有的硬件,所以调试可以做到非常细的粒度,比如每次cpu执行命令,我们都可以暂停,看寄存器状态,看内存状态,这对于操作系统开发调试的帮助太大太大了。所以我们使用bochs这个虚拟机来。

    mac安装bochs

    我的当前环境是Mac 版本是10.15.3,记录下安装的过程和踩的坑。

    步骤:

    • 安装 sdl 库,后续编译会用到
    brew install sdl
    
    • 下载源码并且解压

    下载地址:https://sourceforge.net/projects/bochs/files/latest/download

    # 下载解压
    tar -xvf bochs-2.6.tar.gz
    # configure 所需要的参数
    
    ./configure --enable-ne2000 \
                --enable-all-optimizations \
                --enable-cpu-level=6 \
                --enable-x86-64 \
                --enable-vmx=2 \
                --enable-pci \
                --enable-usb \
                --enable-usb-ohci \
                --enable-e1000 \
                --enable-debugger \
                --enable-disasm \
                --disable-debugger-gui \
                --with-sdl \
                --prefix=$HOME/opt/bochs
    
    

    这里的 prefix 参数指定了安装的位置,修改成自己想要的地址。

    这里出现了第一个问题:

    问题1

    报这个错误

    cdrom_osx.cc:194:18: error: assigning to 'char ' from incompatible type 'const ch
    

    于是在网上查了一下,这个报错有个补丁[https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/formula-patches/e9b520dd4c/bochs/xcode9.patch],我们找到这个文件并且修改源码,这个文件在 bochs-2.6/iodev/hdimage/cdrom_osx.cc,我们打开修改第 193 行

    if ((devname = strrchr(devpath, '/')) != NULL) {
    改为:
    if ((devname = (char *) strrchr(devpath, '/')) != NULL) {
    

    问题解决,我们接着编译。

    make && make install
    

    问题二

    这个时候报这个错

    config.cc:3261:55: error: ordered comparison between pointer and zero ('char *' and 'int')
        if (SIM->get_param_string("model", base)->getptr()>0) {
            ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~
    1 error generated.
    

    我们打开config.cc,找到3621行,修改为

    修改config.cc的3621行
    if (SIM->get_param_string("model", base)->getptr()>0) {
    为
    if (SIM->get_param_string("model", base)->getptr()>(char *)0) {
    

    即可。

    然后我们再次编译

    make && make install
    

    此时即可正常编译成功。

    我们可以将 bochs 加入环境变量以便使用:

    export BXSHARE="$HOME/workplace/os/bochs/share/bochs"
    export PATH="$PATH:$HOME/workplace/os/bochs/bin"
    

    Bochs使用

    bochs的安装目录下的bochs/share/doc/bochs/bochsrc-sample.txt是配置文件的模板。我们自己编写一个简单的配置文件来运行:

    # 设置虚拟机内存为32MB
    megs: 32
    
    # 设置BIOS镜像
    romimage: file=$BXSHARE/BIOS-bochs-latest 
    
    # 设置VGA BIOS镜像
    vgaromimage: file=$BXSHARE/VGABIOS-lgpl-latest
    
    # 设置从硬盘启动
    boot: disk
    
    # 设置日志文件
    log: bochsout.txt
    
    # 关闭鼠标
    mouse: enabled=0
    
    # 打开键盘
    keyboard: type=mf, serial_delay=250
    
    # 设置硬盘
    ata0: enabled=1, ioaddr1=0x1f0, ioaddr2=0x3f0, irq=14
    
    # 添加gdb远程调试支持
    gdbstub: enabled=1, port=1234, text_base=0, data_base=0, bss_base=0
    

    保存为 bochsrc 。在该目录运行命令执行:

    ➜  my_src git:(master) ✗ bochs
    ========================================================================
                            Bochs x86 Emulator 2.6
                Built from SVN snapshot on September 2nd, 2012
                      Compiled on Feb 11 2020 at 14:52:19
    ========================================================================
    00000000000i[     ] reading configuration from bochsrc
    00000000000p[     ] >>PANIC<< bochsrc:26: Bochs is not compiled with gdbstub support
    ========================================================================
    Bochs is exiting with the following message:
    [     ] bochsrc:26: Bochs is not compiled with gdbstub support
    ========================================================================
    00000000000i[CPU0 ] CPU is in real mode (active)
    00000000000i[CPU0 ] CS.mode = 16 bit
    00000000000i[CPU0 ] SS.mode = 16 bit
    00000000000i[CPU0 ] EFER   = 0x00000000
    00000000000i[CPU0 ] | EAX=00000000  EBX=00000000  ECX=00000000  EDX=00000000
    00000000000i[CPU0 ] | ESP=00000000  EBP=00000000  ESI=00000000  EDI=00000000
    00000000000i[CPU0 ] | IOPL=0 id vip vif ac vm rf nt of df if tf sf ZF af PF cf
    00000000000i[CPU0 ] | SEG sltr(index|ti|rpl)     base    limit G D
    00000000000i[CPU0 ] |  CS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
    00000000000i[CPU0 ] |  DS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
    00000000000i[CPU0 ] |  SS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
    00000000000i[CPU0 ] |  ES:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
    00000000000i[CPU0 ] |  FS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
    00000000000i[CPU0 ] |  GS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
    00000000000i[CPU0 ] | EIP=00000000 (00000000)
    00000000000i[CPU0 ] | CR0=0x00000000 CR2=0x00000000
    00000000000i[CPU0 ] | CR3=0x00000000 CR4=0x00000000
    bx_dbg_read_linear: physical memory read error (phy=0x0000000000000000, lin=0x0000000000000000)
    00000000000i[CTRL ] quit_sim called with exit code 1
    

    此时我们便成功运行了一个虚拟机。

    模拟硬盘

    bochs提供了一个创建虚拟硬盘的工具 bximage,提供了交互的方式创建虚拟硬盘,我们来做一下:

    ➜  my_src git:(master) ✗ bximage
    ========================================================================
                                    bximage
                      Disk Image Creation Tool for Bochs
              $Id: bximage.c 11315 2012-08-05 18:13:38Z vruppert $
    ========================================================================
    
    Do you want to create a floppy disk image or a hard disk image?
    Please type hd or fd. [hd] // 回车,新建硬盘
    
    What kind of image should I create?
    Please type flat, sparse or growing. [flat] // 回车,flat硬盘
    
    Enter the hard disk size in megabytes, between 1 and 8257535
    [10] 10 // 10MB大小硬盘
    
    I will create a 'flat' hard disk image with
      cyl=20
      heads=16
      sectors per track=63
      total sectors=20160
      total size=9.84 megabytes
    
    What should I name the image?
    [c.img] hd10m.img   // 名称
    
    Writing: [] Done.
    
    I wrote 10321920 bytes to hd10m.img.
    
    The following line should appear in your bochsrc:
      ata0-master: type=disk, path="hd10m.img", mode=flat, cylinders=20, heads=16, spt=63
    ➜  my_src git:(master) ✗ ls
    bochsrc   hd10m.img
    

    好了,环境配置到此结束,我们之后将学习如何编写启动信息。

    欢迎访问我的博客和github(https://github.com/veeupup)!

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